ICE - què és? Motor de combustió interna: característiques, esquema

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

No seria exagerat dir que la majoria dels dispositius autopropulsats actuals estan equipats amb motors de combustió interna de diferents dissenys, utilitzant diversos principis de funcionament. En tot cas, si parlem de transport per carretera. En aquest article, veurem més de prop l'ICE. Què és, com funciona aquesta unitat, quins són els seus pros i contres, ho aprendràs llegint-la.

El principi de funcionament dels motors de combustió interna

El principi principal de funcionament d'un motor de combustió interna es basa en el fet que el combustible (sòlid, líquid o gasós) crema en un volum de treball especialment assignat dins de la pròpia unitat, convertint l'energia tèrmica en energia mecànica.

La mescla de treball que entra als cilindres d'aquest motor es comprimeix. Després de la seva ignició, amb l'ajuda d'aparells especials, sorgeix un excés de pressió de gasos que obliga els pistons dels cilindres a tornar a la seva posició original. Així és com es creaun cicle de treball constant que converteix l'energia cinètica en parell amb l'ajuda de mecanismes especials.

Avui, un dispositiu de motor de combustió interna pot tenir tres tipus principals:

• motor de dos temps, sovint anomenat lleuger;
• Unitat de potència de 4 temps per a una potència i eficiència més alta;
• unitats de turbina de gas amb característiques de potència més gran.

A més d'això, hi ha altres modificacions dels circuits principals que milloren determinades propietats de les centrals d'aquest tipus.

Avantatges dels motors de combustió interna

A diferència de les unitats de potència que requereixen cambres externes, els motors de combustió interna tenen avantatges importants. Els principals són:

• mida molt més compacta;
• potències més altes;
• valors d'eficiència òptim.

Cal destacar, parlant del motor de combustió interna, que es tracta d'un aparell que en la majoria dels casos permet l'ús de diversos tipus de combustible. Pot ser gasolina, gasoil, gas natural o liquat, querosè i fins i tot fusta normal.

Aquesta versatilitat ha donat a aquest concepte de motor una popularitat, ubiqüitat i un veritable lideratge global merescudes.

Resum històric

En general s'accepta que el motor de combustió interna es remunta a la seva història des del moment en què el francès de Rivas va crear el motor de pistons l'any 1807unitat que utilitza com a combustible l'hidrogen en estat d'agregació gasós. I tot i que el dispositiu ICE ha sofert canvis i modificacions importants des d'aleshores, les idees principals d'aquest invent es continuen utilitzant avui dia.

El primer motor de combustió interna de quatre temps va veure la llum el 1876 a Alemanya. A mitjans dels anys 80 del segle XIX, es va desenvolupar un carburador a Rússia, que va permetre dosificar el subministrament de gasolina als cilindres del motor.

I a finals del segle anterior, el famós enginyer alemany Rudolf Diesel va proposar la idea d'encendre una mescla combustible a pressió, la qual cosa va augmentar significativament les característiques de potència dels motors de combustió interna i els indicadors d'eficiència de unitats d'aquest tipus, que abans havien deixat molt a desitjar. Des d'aleshores, el desenvolupament dels motors de combustió interna ha estat principalment pel camí de la millora, la modernització i la introducció de diverses millores.

Tipus i tipus principals de motors de combustió interna

No obstant això, més de 100 anys d'història d'aquest tipus d'unitats ha permès el desenvolupament de diversos tipus bàsics de centrals elèctriques amb combustió interna de combustible. Es diferencien entre si no només per la composició de la mescla de treball utilitzada, sinó també per les característiques del disseny.

Motors de gasolina

Com el seu nom indica, les unitats d'aquest grup utilitzen diversos tipus de gasolina com a combustible.

Al seu torn, aquestes centrals elèctriques solen dividir-se en dos grans grups:

• Carburador. En aquests dispositius, el combustiblela mescla abans d'entrar als cilindres s'enriqueix amb masses d'aire en un dispositiu especial (carburador). Després s'encén amb una espurna elèctrica. Entre els representants més destacats d'aquest tipus es troben els models VAZ, el motor de combustió interna dels quals durant molt de temps va ser exclusivament del tipus carburador.
• Injector. Aquest és un sistema més complex en què el combustible s'injecta als cilindres mitjançant un col·lector especial i injectors. Pot ocórrer tant mecànicament com mitjançant un dispositiu electrònic especial. Els sistemes d'injecció directa Common Rail es consideren els més productius. Instal·lat en gairebé tots els cotxes moderns.

Els motors de gasolina injectats es consideren més econòmics i proporcionen una eficiència més alta. No obstant això, el cost d'aquestes unitats és molt més elevat i el manteniment i el funcionament són notablement més difícils.

Motors dièsel

En els albors de l'existència d'unitats d'aquest tipus, sovint es podia sentir una broma sobre el motor de combustió interna, que es tracta d'un aparell que menja gasolina com un cavall, però que es mou molt més lentament. Amb la invenció del motor dièsel, aquesta broma ha perdut parcialment la seva rellevància. Principalment perquè el dièsel és capaç de funcionar amb un combustible de qualitat molt inferior. I això significa molt més barat que la gasolina.

La principal diferència fonamental entre un motor dièsel de combustió interna és l'absència d'encesa forçada de la mescla de combustible. El gasoil s'injecta als cilindres amb especialsbroquets i gotes individuals de combustible s'encenen a causa de la força de pressió del pistó. Juntament amb els avantatges, el motor dièsel té una sèrie d'inconvenients. Entre ells hi ha els següents:

• molt menys potència en comparació amb les centrals de gasolina;
• dimensions grans i característiques de pes;
• dificultat per començar en condicions meteorològiques i climàtiques extremes;
• tracció insuficient i tendència a pèrdues de potència injustificades, especialment a velocitats relativament altes.

A més, reparar un motor de combustió interna de tipus dièsel sol ser molt més complicat i costós que ajustar o restaurar el rendiment d'una unitat de gasolina.

Motors de gas

Malgrat l'economia del gas natural utilitzat com a combustible, la construcció de motors de combustió interna que funcionen amb gas és desproporcionadament més complicada, fet que comporta un augment significatiu del cost de la unitat en conjunt, la seva instal·lació i funcionament en particular.

A les centrals elèctriques d'aquest tipus, el gas liquat o natural entra als cilindres mitjançant un sistema de caixes de canvi, col·lectors i broquets especials. La barreja de combustible s'encén de la mateixa manera que en les unitats de gasolina del carburador, amb l'ajuda d'una guspira elèctrica que prové d'una bugia.

Tipus combinats de motors de combustió interna

Poques persones coneixen els sistemes ICE combinats. Què és i on s'utilitza?

No es tracta, per descomptat, d'un híbrid modernvehicles capaços de funcionar tant amb combustible com amb motor elèctric. Els motors de combustió interna combinats solen anomenar-se unitats que combinen elements de diversos principis dels sistemes de combustible. El representant més destacat de la família d'aquests motors són les plantes de gas-dièsel. En ells, la barreja de combustible entra al bloc del motor de combustió interna gairebé de la mateixa manera que en les unitats de gas. Però el combustible s'encén no amb l'ajuda d'una descàrrega elèctrica d'una espelma, sinó amb una part d'encesa de gasoil, com passa en un motor dièsel convencional.

Servei i reparació de motors de combustió interna

Malgrat una varietat bastant àmplia de modificacions, tots els motors de combustió interna tenen dissenys i diagrames bàsics similars. No obstant això, per dur a terme un manteniment i reparació d' alta qualitat dels motors de combustió interna, cal conèixer a fons la seva estructura, comprendre els principis de funcionament i ser capaç d'identificar els problemes. Per fer-ho, per descomptat, cal estudiar detingudament el disseny de motors de combustió interna de diversos tipus, per entendre per si mateix el propòsit de determinades peces, conjunts, mecanismes i sistemes. Això no és fàcil, però molt emocionant! I el més important, el correcte.

Especialment per a ments curioses que volen comprendre de manera independent tots els misteris i secrets de gairebé qualsevol vehicle, a la foto de d alt es mostra un diagrama esquemàtic aproximat del motor de combustió interna.

Així que, vam descobrir què és aquesta unitat de potència.